腫瘤像個團隊，轉移要靠「帶頭大哥」

「癌症轉移」在普通老百姓的眼裡近乎等同於死亡：一旦癌症發生轉移，癌症患者的生存率就會大打折扣。醫生能用上的治療手段，也變得極為有限。因此，理解癌症轉移背後暗藏的生物學原理，成為了癌症研究的一大熱點。

最近，來自美國老牌名校埃默里大學（Emory University）的研究人員發現，有一些癌細胞在癌症轉移的過程中起到了「帶頭大哥」的作用。這些癌細胞衝鋒陷陣在轉移的第一線，帶領其他癌細胞四處入侵。如果能擒賊先擒王，消滅這些帶頭的癌細胞，就有望抑制癌症的進一步擴散。這項重磅研究發表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。

這項重要的發現可謂是意外之喜。先前，這批研究人員開發了一種新型的顯微技術，用來精準地追蹤三維環境中的特定細胞。這種技術使用了一類特殊的熒光蛋白Dendra2。在普通條件下，它和GFP類似，能發出綠色的熒光。然而通過特殊波長激光的激活，它的綠色熒光會變成紅色熒光。這樣一來，研究人員只要對感興趣的細胞來上一束激光，就能改變它們的顏色。隨後，通過分離出帶有紅色熒光的細胞，研究人員還能進一步了解這群紅色細胞內部的基因變化。

利用這項技術，研究人員開始觀察起各種癌症模型，其中就包括了肺癌細胞。在培養基中，研究人員發現了一個有趣的現象——這些癌細胞在向周圍不斷擴散的過程中，形成了明顯的「鏈條」狀，即一串細胞排成隊，往四周擴散。細緻的研究人員意識到，鏈條的延伸高度依賴於帶頭細胞的存在。

「我們看到當帶頭的細胞脫落或死亡時，跟風的細胞就跑不動了，」這項研究的第一作者Jessica Konen博士說道。

更有趣的是，帶頭的大哥與跟風的小弟似乎特別看重對方。「在一段拍攝的細胞視頻中，我們看到一個帶頭的細胞脫離了大部隊。當它意識到沒有細胞跟在它後面時，它進入來了一個180度大轉彎，回頭去找它的同伴。」 Konen博士補充說。此外，在論文中，研究人員也提到，當帶頭的細胞脫離后，一些頑強的跟風細胞努力朝帶頭細胞處移動，似乎是想重新建立聯繫。

這個奇異的現象深深吸引了研究人員。利用文章開頭提到的技術，他們向帶頭的細胞照射了特定的激光，讓它們變成紅色。這樣一來，通過分離技術，研究人員就得到了紅色的「帶頭大哥」細胞，以及綠色的「跟風小弟」細胞。隨後，研究人員開始分析這些不同細胞內基因表達的異同，試圖理解癌症發生轉移時，領頭的細胞和跟風的細胞內都發生了什麼。

在紅色的帶頭大哥中，研究人員發現它們的VEGF（血管內皮生長因子）通路表達水平有著顯著上升。這些能促進血管生長的分子，是否是帶頭大哥給小弟們傳遞的信息呢？在一項體外實驗里，研究人員發現在二維的環境中，重組的VEGFA蛋白（一類VEGF）足以促使跟風細胞們的生長。在添加了VEGF抑製劑后，帶頭細胞也失去了讓其他細胞追隨它的魔力。這些實驗結果表明，帶頭細胞分泌的VEGF蛋白，極有可能就是指揮其他細胞一同擴散的關鍵。

有意思的是，那些跟風前行的小弟，對於帶頭大哥也是不可或缺的。在只有帶頭細胞的環境中，這些細胞增殖的速率會放緩，細胞本身也會出現一些異常。而一旦在環境中加入跟風的細胞，這些異常就消失了。基因表達水平的分析發現，這些跟風的細胞會分泌一種叫做Notch的蛋白質，並對帶頭細胞起到促進生長的作用。當研究人員抑制Notch信號通路時，包括帶頭細胞在內，整群癌細胞的侵襲就會得到抑制。

這項研究解釋了癌細胞在擴散轉移的過程中的一些關鍵。這群集體發生擴散的細胞就好像是一支訓練有素的團隊，由領頭的細胞釋放VEGF，指揮其他細胞前進。而跟在領頭細胞后的那些小弟們則會分泌Notch，給大哥以支持。在兩種細胞的配合下，癌症的轉移也就更容易發生了。

這兩類細胞之間的互相依存關係有望給未來的療法帶來指導，並預防癌症的轉移。「我們發現領頭細胞與跟風細胞有一種共生的關係，他們在生存與入侵方面需要互相依賴，」該研究的負責人Adam Marcus教授說道：「由於發生轉移的癌症最為致命，我們的目標是找到那些能破壞這種共生關係的藥物。」

目前，Avastin等一些能抑制VEGF的藥物已經上市。隨著人們對癌症轉移機制的理解越來越深，或許更多能破壞「帶頭大哥」與「小弟」之間交流的藥物能夠問世，讓人們更好地控制癌症轉移。(生物谷Bioon.com）